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单处理器 32 位 Windows XP 在 VBA+Excel 中性能不如 SMP

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单处理器 32 位 Windows XP 在 VBA+Excel 中性能不如 SMP

欢迎！

在许多计算机上，我发现在 64 位 Linux 主机上运行 32 位客户机的性能很差（我只使用 Debian 系列）。最后我设法收集了基准数据。

我通过运行自定义 VBA 宏（我们公司使用）进行了基准测试，该宏生成了长达 284 页的 Word 文档，其中包含 Excel 饼图、表格和注释。该宏作为单个任务（不包括标准服务）在一组配置相同的 Windows XP 32 位系统上运行。我测量了执行测试所需的时间（以秒为单位）。

这台电脑（即我的笔记本 Asus P53E）支持 VT-d 扩展和原生 Windows XP。它有 2 核处理器，每个核都是超线程的，因此总共有 4 个几乎独立的执行单元。

我使用最新的 VirtualBox 4.2 和 VMWare Workstation 9.0 for Linux，安装在同一台主机上（运行 Mint 13 Maya），但从未跑步同时地。

结果（在时间列中）的准确度不低于±10%

结果如下（抱歉格式不对，但是我找不到更好的表格解决方案）：

+---------------+-------------+------------------------------------------------------+---------+------------+----------------+------+
| Host software | # processor |                    Windows kernel                    | IO APIC | VT-x/AMD-V | 2D Video Accel | Time |
+---------------+-------------+------------------------------------------------------+---------+------------+----------------+------+
| VirtualBox    |           1 | Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) PC |       0 |          1 |              0 | 1139 |
| VirtualBox    |           1 | Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) PC |       0 |          1 |              1 | 1050 |
| VirtualBox    |           1 | Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) PC |       0 |          0 |              1 | 1644 |
| VirtualBox    |           4 | ACPI Multiprocessor PC                               |       1 |          1 |              1 | 6809 |
| VMWare        |           1 | ACPI Uniprocessor PC                                 |         |          1 |              1 | 1175 |
| VMWare        |           4 | ACPI Multiprocessor PC                               |         |          1 |              1 | 3412 |
| Native        |           4 | ACPI Multiprocessor PC                               |         |            |                | 1693 |
| Native        |           1 | Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) PC |         |            |                | 1170 |
+---------------+-------------+------------------------------------------------------+---------+------------+----------------+------+

以下是令人震惊的结论：

  • 虽然我在 VirtualBox 论坛上看到过关于 32 位客户机在 64 位主机上运行性能极差的情况，但 VMWare 与本机运行相比也存在问题，但仍然比 VBox 快两倍 (!)。
  • 尽管 VBA 本质上是单线程的，但 Excel 计算却不是，它占用了总计算时间的一半以上。因此，人们会期待一些速度增益在 2 个以上内核上运行时（“+” 表示超线程）。我们看到速度有所下降。而且下降幅度相当大。
  • 对于 VirtualBox 来说，VT-d 扩展不是什么大问题。
  • 除非您至少拥有 6 个将在客户环境中使用的独立核心，否则在 VirtualBox 中使用多处理器 Windows 客户机在性能上是没有意义的。
  • 除非您至少拥有 3 个将在客户环境中使用的独立核心，否则在 VMWare 中使用多处理器 Windows 客户机在性能上是没有意义的。

有人能解释一下为什么单线程 Windows 内核比 SMP 内核快得多吗？

答案1

我注意到在运行 64 位操作系统的 virtualbox 中性能非常糟糕，我怀疑 ioapic 是原因所在，并且准备进行测试，但是我想对 SMP 内核问题进行评论。

在我的笔记本电脑上，以前有一个单核处理器，我将它替换为同一代、相同时钟速度的双核处理器，唯一的区别是它具有更好的省电功能和更大的 L2 缓存大小、时钟等，其余的都相同。然后我发现在旧的 Windows 内核上交换 CPU 后性能没问题。然后我重新安装了 Windows，重新安装后安装了 APIC 内核，任务管理器突然报告相同任务的 CPU 使用率更高，例如。运行任务管理器占用了 2% 的 CPU，而不是 1% 以下。此外，CPU 温度更高，好像它工作更努力，非常令人困惑，特别是因为新安装是干净的，并且之前安装了 a/v 之类的东西。我得出与您相同的结论，即 Windows 具有较高的多处理器开销。这意味着基于单处理器的应用程序在多核处理器上运行得更慢。

答案2

https://www.virtualbox.org/manual/ch03.html#settings-motherboard：

“启用 I/O APIC 是64 位客户操作系统所需，尤其是 Windows Vista；如果您想在虚拟机中使用多个虚拟 CPU，它也是必需的。但是，对于 Windows 以外的某些操作系统，对 I/O APIC 的软件支持并不可靠。此外，使用 I/O APIC 会稍微增加虚拟化的开销，因此会稍微降低客户操作系统的速度。警告从 Windows 2000 开始的所有 Windows 操作系统都会根据 I/O APIC 是否可用来安装不同的内核。与 ACPI 一样，因此在安装 Windows 客户操作系统后不能关闭 I/O APIC。但是，安装后将其打开不会产生任何影响。”

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